XX傾角綜采(完全版)

華鎣山廣能公司大傾角煤層綜采第一章大傾角煤層綜采的突破一、突破的過程上世紀(jì)80年代以前，我國還沒有大傾角煤層綜采。80年代初，我國煤炭工業(yè)部首次從國外引進(jìn)大傾角煤層綜采成套設(shè)備，讓一些礦務(wù)局使用，其中四川省的攀枝花礦務(wù)局分得兩套波蘭的大傾角中厚煤層綜采成套設(shè)備，一套烏克蘭的大傾角薄煤層綜采成套設(shè)備（刨運(yùn)機(jī)綜采設(shè)備），南桐礦務(wù)局分得一套波蘭的大傾角中厚煤層綜采成套設(shè)備。結(jié)果沒有一家使用成功。比如引進(jìn)的波蘭大傾角中厚煤層綜采成套設(shè)備，設(shè)計(jì)適應(yīng)最大傾角550，南桐礦務(wù)局在約400傾角的工作面試驗(yàn)就失敗了，支架滑到了機(jī)巷里；攀枝花礦務(wù)局在約400傾角的工作面試驗(yàn)推進(jìn)了幾十米，就因采高超高支架接不到頂無法解決而宣告失敗，于是另外兩套就沒再下井；山東新汶礦務(wù)局則把波蘭的大傾角中厚煤層綜采成套設(shè)備改造后用于緩傾斜煤層開采。1985年我國煤炭工業(yè)部又立項(xiàng)研制大傾角煤層綜采成套設(shè)備，讓煤科院與液壓支架、采煤機(jī)、工作面運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備生產(chǎn)廠家一道聯(lián)合攻關(guān)。該項(xiàng)目的研制歷經(jīng)八年，1993年在沈陽礦務(wù)局紅菱煤礦30多度傾角的工作面進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)，1994年獲煤炭工業(yè)部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。但因各方面原因該成套設(shè)備工業(yè)性試驗(yàn)后就沒再使用。四川華鎣山礦務(wù)局綠水洞煤礦開采平均2.8m厚的中厚煤層，井下煤層為背斜構(gòu)造，越往背斜兩翼煤層傾角越大。1981年礦井投產(chǎn)時(shí)開采背斜軸附近，煤層傾角較小，用走向長壁炮采或機(jī)采。進(jìn)入90年代后，煤層傾角已超過30度，用走向長壁炮采或高檔普采越來越困難，到1993年開采6112工作面時(shí)，其困難到了難以克服的程度：該采煤工作面最大傾角400，平均傾角370，工作面長60m，高檔普采，用最大高度2.5米的單體支柱，平均采高2.3米，第一、二個(gè)月平均月產(chǎn)僅5800噸，第三個(gè)月又發(fā)生了一起罕見的頂板事故,一塊頂板巖石從上隅角切頂線外側(cè)冒落下來竄進(jìn)工作面，推倒沿途單體支柱一直竄到了工作面下口，打死一人。該石塊竄到工作面下口時(shí)的尺寸為7.5×1.5×0.9m，所幸當(dāng)時(shí)工作面內(nèi)就只有被打死者支柱管理員一人。這次事故發(fā)生后，該工作面就不敢繼續(xù)采了，大家一致認(rèn)為這種采煤方法有問題，本質(zhì)上不安全，于是下一步礦井用什么方法采煤這一嚴(yán)峻問題不僅擺在了全礦職工面前，也擺在了華鎣山礦務(wù)局面前，因該礦當(dāng)時(shí)是礦務(wù)局最大的礦。后來經(jīng)上級(jí)四川省煤炭管理局同意暫用刀柱式采煤法開采（每采12米留5米煤柱；每刀的12米內(nèi)支滿2.5米高的液壓單體支柱，采完一次性回撤），同時(shí)派人到全國傾角和采高相近的煤礦進(jìn)行考察，考察后再?zèng)Q定采煤方法。然而經(jīng)全國考察后仍然沒有找到合適的采煤方法，但考察人員在考察了解了此前及當(dāng)時(shí)我國的大傾角煤層綜采情況時(shí)，雖然了解到的鶴崗礦務(wù)局俊德煤礦、沈陽礦務(wù)局紅菱煤礦等都是試驗(yàn)了一下就沒搞了，試驗(yàn)工作面傾角也沒有綠水洞煤礦的大，卻使大家看到了綜采的巨大好處，于是大家認(rèn)識(shí)到：除非綜采成功，其它采煤方法都不能同時(shí)解決刀柱式采煤法的產(chǎn)量低、安全差、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、煤炭回收率低這四大問題。于是，他們請求四川省煤炭管理局將攀枝花礦務(wù)局閑置多年的波蘭大傾角煤層綜采成套設(shè)備借給他們進(jìn)行試驗(yàn)。四川省煤炭管理局同意后，1994年到1995年下半年，他們在330傾角的5631工作面進(jìn)行了試驗(yàn)，一年半時(shí)間用波蘭大傾角煤層綜采成套設(shè)備僅采出3.2萬噸煤，試驗(yàn)遭到慘敗。1995年用波蘭大傾角煤層綜采成套設(shè)備試驗(yàn)失敗后，華鎣山礦務(wù)局內(nèi)部對還要不要采煤機(jī)械化的爭論異常激烈，由于有一批在試驗(yàn)中積累了經(jīng)驗(yàn)，并確信下次定能成功的技術(shù)人員堅(jiān)持和局長支持，因而最終決定礦務(wù)局自己牽頭用國產(chǎn)設(shè)備重搞大傾角煤層綜采。他們與西安科技大學(xué)、北京開采所、上海采煤機(jī)研究所等單位合作，1996年作方案，1997年設(shè)備訂貨和加工制造，1998年下井試驗(yàn)，1999年成功后獲四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，其技術(shù)水平的專家鑒定結(jié)論是“國內(nèi)領(lǐng)先，國際先進(jìn)”。項(xiàng)目成功后，通過中央電視臺(tái)等媒體的傳播，在國內(nèi)引起了轟動(dòng)，來參觀學(xué)習(xí)和培訓(xùn)人員的煤礦絡(luò)繹不絕。通過參觀和人員培訓(xùn)，甘肅靖遠(yuǎn)礦務(wù)局、甘肅華亭礦務(wù)局、新疆焦煤集團(tuán)等先后搞成功了大傾角煤層綜采或綜放。二、突破過程中每次試驗(yàn)的技術(shù)狀況1、我國首次進(jìn)口的大傾角煤層綜采成套設(shè)備的技術(shù)狀況我國首次進(jìn)口的大傾角煤層綜采成套設(shè)備，在國外也屬早期產(chǎn)品，缺少實(shí)踐支撐，因而設(shè)計(jì)想不到的問題較多，主要設(shè)備性能差。比如波蘭的大傾角煤層綜采成套設(shè)備，液壓支架不與運(yùn)輸機(jī)連接，如圖1所示，每3架設(shè)一移架梁來推溜和拉架；支架中心距1.5米，底座寬1.1米，底座太窄，容易傾斜扎底；只在頂梁和掩護(hù)梁上設(shè)了防倒千斤頂，在底座上未設(shè)防滑千斤頂；125mm缸徑的推移千斤頂，拉架力小，支架經(jīng)常拉不動(dòng)。該成套設(shè)備中的采煤機(jī)，單搖臂；液壓牽引；總功率小，190千瓦；如圖2所示，行走輪與導(dǎo)向滑靴錯(cuò)距布置（行走輪與導(dǎo)向滑靴之間的錯(cuò)距L約為0.5米。現(xiàn)在的采煤機(jī)行走輪與導(dǎo)向滑靴之間的錯(cuò)距L都為零，兩者中心重合），工作面起伏稍大采煤機(jī)就被蹩住難以通過。成套設(shè)備中的工作面運(yùn)輸機(jī)，用90千瓦的電機(jī)，功率小，圓環(huán)鏈??；在液壓支架與運(yùn)輸機(jī)之間設(shè)斜拉千斤頂防止運(yùn)輸機(jī)下滑，這一方法使用中問題很多。成套設(shè)備中的轉(zhuǎn)載機(jī)，電機(jī)功率為2×55千瓦，功率小，圓環(huán)鏈小，轉(zhuǎn)載機(jī)經(jīng)常斷鏈和被壓死。該成套設(shè)備中沒有端頭支架，也沒考慮如何防工作面飛煤飛矸傷人問題。2、煤炭部立項(xiàng)研制的大傾角煤層綜采成套設(shè)備技術(shù)狀況1985年我國煤炭工業(yè)部立項(xiàng)研制的那套大傾角煤層綜采設(shè)備，液壓支架與運(yùn)輸連接；支架中心距仍為1.5米，但底座寬比波蘭綜采的寬；除在頂梁和掩護(hù)梁上設(shè)防倒千斤頂外，還在底座上設(shè)了防滑千斤頂。采煤機(jī)總功率200千瓦，雙搖臂，液壓牽引（那時(shí)國內(nèi)還沒有電牽引采煤機(jī)），解決了行走輪與導(dǎo)向滑靴錯(cuò)距布置這一問題（與現(xiàn)在的采煤機(jī)一樣，行走輪與導(dǎo)向滑靴同軸）。工作面運(yùn)輸機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)電機(jī)有所加大。仍采用在液壓支架與運(yùn)輸機(jī)之間設(shè)斜拉千斤頂防止運(yùn)輸機(jī)下滑。該成套設(shè)備也沒有解決端頭支護(hù)問題和防工作面飛煤飛矸傷人問題。總體上這套大傾角煤層綜采設(shè)備較波蘭那套好。3、華鎣山礦務(wù)局試驗(yàn)成功那套大傾角煤層綜采設(shè)備技術(shù)狀況華鎣山礦務(wù)局1999年試驗(yàn)成功那套大傾角煤層綜采設(shè)備，每架液壓支架與運(yùn)輸機(jī)連接；支架中心距仍為1.5米，但底座寬比波蘭綜采的寬；推溜拉架的推桿比波蘭那套的先進(jìn)；除在頂梁和掩護(hù)梁上設(shè)防倒千斤頂外，還在底座上設(shè)了防滑千斤頂；排頭支架采用千斤頂加圓環(huán)鏈斜拉頂梁防倒，順底座設(shè)千斤頂加圓環(huán)鏈兜住支架底座防滑。采煤機(jī)總功率375千瓦（一臺(tái)電機(jī)）；雙搖臂；液壓牽引（那時(shí)國內(nèi)仍沒有電牽引采煤機(jī)）；解決了行走輪與導(dǎo)向滑靴錯(cuò)距布置這一問題（行走輪與導(dǎo)向滑靴同軸）。工作面運(yùn)輸機(jī)用160千瓦電機(jī)，垂直布置于工作面上口；運(yùn)輸機(jī)圓環(huán)鏈為￠26×92的雙邊鏈；仍采用在液壓支架與運(yùn)輸機(jī)之間設(shè)斜拉千斤頂防止運(yùn)輸機(jī)下滑。在國內(nèi)首次設(shè)計(jì)了橫式端頭架，但沒有使用成功。仍沒有解決防工作面飛煤飛矸傷人問題。這套大傾角煤層綜采設(shè)備與煤炭部立項(xiàng)那套比較，主要不同點(diǎn)一是加大了采煤機(jī)功率，二是加大了工作面運(yùn)輸機(jī)功率和圓環(huán)鏈直徑，三是設(shè)計(jì)使用了橫式端頭架。第二章大傾角煤層綜采突破后的進(jìn)展一、研制出了大傾角煤層綜采成套設(shè)備（一）、首先研制出能用到600傾角的工作面支架和端頭支架綠水洞煤礦1999年大傾角煤層綜采成功時(shí)，采煤工作面傾角不很大，只有30-350。后來隨著煤層傾角的增大，發(fā)現(xiàn)當(dāng)工作面傾角超過煤炭自溜角度（約400），即工作面運(yùn)輸機(jī)不開動(dòng)煤炭也會(huì)自己跑入機(jī)巷時(shí)，工作面安全問題要嚴(yán)峻得多，工作面產(chǎn)量銳減。主要問題如下。1、工作面煤矸下滾下竄傷人問題。當(dāng)工作面傾角超過煤炭自溜角度時(shí)，采煤機(jī)割下的煤、工作面垮幫冒頂垮下的煤和矸、移架時(shí)液壓支架頂梁上漏出的煤和矸等，都會(huì)加速向下飛竄，飛竄的一部分會(huì)進(jìn)入工作面?zhèn)?。華鎣山礦務(wù)局機(jī)運(yùn)處的一位科長到工作面檢查時(shí)，就被一小塊飛煤砸傷致殘。2、下出口安全問題。1999年那次設(shè)計(jì)的端頭支架沒有使用成功，3個(gè)月后被迫將端頭支架撤到機(jī)巷與下段工作面回風(fēng)巷之間的聯(lián)絡(luò)巷，工作面下出口只好用單體支柱支護(hù)。后來當(dāng)工作面傾角超過煤炭自溜角度時(shí)，采煤機(jī)割下的煤等加速下竄，到達(dá)工作面下出口時(shí)的速度很快，沖力很大，單體液壓支柱都可以砸斷，根本無法確保下出口通過人員和作業(yè)人員安全。后來盡管礦上作出了采煤機(jī)割煤時(shí)下出口不能過人，下出口有人作業(yè)或有人通過時(shí)工作面必須先打鈴?fù)C(jī)的規(guī)定，但由于工作面煤壁垮幫隨時(shí)都可能發(fā)生，煤壁垮下的煤矸瞬間就沖下來了，因而仍不能確保下出口的安全（下出口還發(fā)生過人員被砸死）。割煤時(shí)遇到突然停轉(zhuǎn)載機(jī)等情況，工作面的煤自溜下來有時(shí)還會(huì)堵斷下出口，造成人員難以通過，造成下出口積水，有時(shí)還阻斷風(fēng)流造成工作面瓦斯積聚。工作面傾角越大，下出口安全問題越大。工作面傾角越大，機(jī)巷上下幫的高差越大（比如煤層傾角為450，機(jī)巷3.5米寬，當(dāng)機(jī)巷下幫高為2米時(shí)，沿煤層頂板掘進(jìn)的機(jī)巷的上幫高就達(dá)5.5米），下出口的支護(hù)越困難。3、工作面運(yùn)輸機(jī)不能可靠防滑問題。綠水洞煤礦1999年那次大傾角煤層綜采，設(shè)計(jì)采用圓環(huán)鏈斜拉千斤頂?shù)姆绞椒乐构ぷ髅孢\(yùn)輸機(jī)下滑，即圓環(huán)鏈的上端與上方液壓支架的底座相連，圓環(huán)鏈的下端與下方的運(yùn)輸機(jī)中部槽相連，圓環(huán)鏈中部開斷設(shè)千斤頂。每隔幾節(jié)運(yùn)輸機(jī)中部設(shè)一斜拉千斤頂。使用中發(fā)現(xiàn)這一運(yùn)輸機(jī)防滑方式問題很多，一是工作面沿途的這些斜拉千斤頂對行人和清收浮煤等影響很大；二是移溜前必須把斜拉千斤頂松開，不然運(yùn)輸機(jī)就移不到位，或把圓環(huán)鏈拉斷，移好后又要去把斜拉千斤頂收緊，這給操作帶來麻煩，因大傾角工作面人員行走很吃力；三是移架時(shí)，若前方有斜拉千斤頂，不僅要先將其松開，還要將其抬高，不然支架底座移過去就要與之發(fā)生干涉，這也給操作帶來了麻煩；四是斜拉千斤頂?shù)膱A環(huán)鏈存在不時(shí)被拉斷，特別是采煤機(jī)經(jīng)過時(shí)，拉斷了彈起有時(shí)會(huì)傷到人，這讓大家感到害怕，這也是最大的問題。由于斜拉千斤頂存在這些問題，工作面投產(chǎn)不久就不敢用了。于是工作面運(yùn)輸機(jī)就只能靠液壓支架的推桿防滑。運(yùn)輸機(jī)每節(jié)中部槽都是連到液壓支架推桿上的，因此每循環(huán)運(yùn)輸機(jī)不會(huì)大量下滑，但由于推桿前端的十字頭與中槽上的連接耳間有間隙、推桿與支架底座間有間隙、十字頭還可以擺動(dòng)，因而使每節(jié)運(yùn)輸機(jī)中部槽有10厘米左右的自由下滑空間。運(yùn)輸機(jī)下滑后，就會(huì)導(dǎo)致推桿斜置，推桿前端下擺，如圖3所示，直到推桿前部與支架底座下肢內(nèi)角F1點(diǎn)相接觸，推桿后端導(dǎo)軸F3點(diǎn)與上側(cè)底座相接觸，這時(shí)才限制住了推桿下擺，運(yùn)輸機(jī)才停止下滑。接下來的移架時(shí)，由于斜置的推桿不會(huì)往上讓（因F1=F2+F3，F(xiàn)3≥本架下滑力+本架對底板的摩擦力，可見F3很大；F2更大。而F1卻只要很小，甚至為零時(shí)支架底座也會(huì)下走），因而支架前移的同時(shí)也被迫順著推桿下移，這就導(dǎo)致了每循環(huán)支架跟著運(yùn)輸機(jī)下滑幾厘米的惡果。4、液壓支架不能可靠防倒防滑問題。1999年那次大傾角煤層綜采的液壓支架防倒防滑是靠頂梁側(cè)護(hù)板千斤頂、掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板千斤頂、底座上的底調(diào)梁千斤頂。這些千斤頂與側(cè)護(hù)板、底調(diào)梁一起構(gòu)成活動(dòng)側(cè)護(hù)板，活動(dòng)底調(diào)梁。活動(dòng)側(cè)護(hù)板和活動(dòng)底調(diào)梁設(shè)于支架下側(cè)，設(shè)計(jì)意圖是每次移架到位時(shí)先用活動(dòng)側(cè)護(hù)板和活動(dòng)底調(diào)梁將支架上推抵正，然后才升緊立柱。然而，實(shí)踐表明，每次移架前須將活動(dòng)側(cè)護(hù)板和活動(dòng)底調(diào)梁的這5-6根（薄煤層為5根，其余為6根）千斤頂縮回，不縮回支架就移不動(dòng)（因這些千斤頂伸出使支架受到上下鄰架的夾持），甚至不能降架（當(dāng)頂梁和掩護(hù)梁受上下鄰架夾持力產(chǎn)生的摩擦力大于立柱迫降力時(shí)）。然而，當(dāng)這些千斤頂縮回時(shí)，支架就會(huì)下滑一點(diǎn)，直到靠住下鄰架。而支架下滑后在上方讓出的位置卻立即被涌入的煤矸占領(lǐng)，要想先清除這些煤矸其工作量太大甚至幾乎不可能（因?yàn)橹Ъ芎蠓讲煽諈^(qū)冒落下來的巖煤堆積很高，往往是清理一點(diǎn)涌入一點(diǎn)。尤其是支架尾段），結(jié)果使支架移到位后再將這5-6根千斤頂伸出企圖將支架推上去恢復(fù)到理想位置再升緊立柱的目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)，于是每循環(huán)支架都要產(chǎn)生少量下滑。另一方面，由于支架底座位置的浮煤矸一般都多于頂梁位置的浮煤矸，因此移架過程中上述5-6根千斤頂處于回縮狀態(tài)時(shí)底座的下滑量一般小于頂梁的下倒量，于是每循環(huán)支架不僅存在下滑，還存在一定的傾倒。支架傾倒發(fā)生時(shí)，支架底座下棱扎底，底座上方上翹，上翹產(chǎn)生的間隙同樣可能涌入煤矸，使得支架移到位后升立柱時(shí)也不能將支架壓正，進(jìn)而出現(xiàn)支架傾倒的積累。怎么來消除每循環(huán)支架的下滑下倒，唯一的辦法就是經(jīng)常調(diào)架。機(jī)巷口的排頭架不能讓它下滑（滑進(jìn)機(jī)巷就難以處理），上面的支架又每循環(huán)都在下滑下倒，如不及時(shí)調(diào)架，工作面中下部就會(huì)出現(xiàn)擠架（支架擠緊了移不動(dòng)）。這時(shí)只好停產(chǎn)調(diào)架，即從上到下將支架逐架往上抵，直到使擠緊的支架松開（移得動(dòng)）為止。擠緊了才被迫調(diào)架時(shí)，從上到下將支架逐架往上抵這一工作往往都要反復(fù)進(jìn)行多次，用幾個(gè)班的時(shí)間才能達(dá)到讓擠緊的支架重新移得動(dòng)的目的。由此可見，用經(jīng)常調(diào)架來解決液壓支架下滑下倒問題，是不得已而為之，其工作量非常之大，對生產(chǎn)的影響非常之大。5、工作面被迫采用仰偽斜后又遇到新問題。因工作面運(yùn)輸機(jī)防滑問題未解決好，為了防止運(yùn)輸機(jī)下滑引起支架下滑，只好將工作面按仰偽斜推進(jìn)，如圖4所示，讓每循環(huán)移運(yùn)輸機(jī)時(shí)產(chǎn)生的向上分量h（h=循環(huán)進(jìn)度×sinａ）來抵消運(yùn)輸機(jī)產(chǎn)生的下滑量，煤層傾角越大，仰偽斜的程度越大，綠水洞煤礦120米長的工作面機(jī)巷超前風(fēng)巷曾達(dá)到過40米。工作面采用仰偽斜后，卻帶來一系列副作用，一是支架與運(yùn)輸機(jī)之間的連接非常別扭，因?yàn)橐簤褐Ъ芨静荒芟駡D4中那樣垂直于運(yùn)輸機(jī)，而是像圖5中那樣別扭著，造成有時(shí)連接耳被蹩壞；有時(shí)連接銷斷了卻取不出來，費(fèi)很多力取出來了新的又穿不進(jìn)。二是液壓支架排列呈鋸齒狀，如圖6中所示，造成頂梁前端成鋸齒狀排列，每一架都有一個(gè)三角區(qū)缺支護(hù)，而采煤機(jī)還經(jīng)常割到頂梁上角；上下支架間有0.3米左右的錯(cuò)距，支架底座前下角抵?jǐn)n了運(yùn)輸機(jī)，前上角卻還差一大截，從而造成移架步距減少；上下支架間有0.3米左右的錯(cuò)距，先移下架時(shí)掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板有時(shí)會(huì)與上架的錯(cuò)脫。三是容易造成擠架，如圖7中所示，液壓支架的中心距本來是等于運(yùn)輸機(jī)中部槽長度H，由于液壓支架經(jīng)常不能像圖4中那樣垂直于運(yùn)輸機(jī)，造成液壓支架實(shí)有中心距H1減小(H1=Hcosａ)。四是煤壁垮幫加重、煤炭飛入工作面?zhèn)藛栴}加重。仰偽斜使煤壁垮幫加重容易理解，仰偽斜后煤炭飛入工作面?zhèn)藛栴}加重的原理見圖8，因?yàn)闄C(jī)道內(nèi)的煤矸總會(huì)沿真傾斜方向（傾角最大的方向）下滾下竄。五是工作面底板滑移問題加重。如圖9中所示，工作面初采時(shí)，在開切眼煤柱集中壓力和另一側(cè)的工作面支架壓力作用下，采空區(qū)底板就會(huì)被破壞、上鼓（就像順槽在壓力作用下發(fā)生擠牙膏式的底鼓一樣），由于采空區(qū)是空的，傾角又很大，被破壞了的底板就會(huì)向下滑去，造成采空區(qū)上段（圖中BC段）的底板的很厚一層滑移到下段去了，進(jìn)而造成上段有的支架落空或向采空區(qū)仰倒。工作面按真傾斜推進(jìn)時(shí)采空區(qū)是長方形，工作面支架壓力主要造成架尾的采空區(qū)底板破壞；工作面按仰偽斜推進(jìn)后，采空區(qū)不再是長方形，而是上窄下寬，因此工作面支架壓力既往后擠又往下擠，既造成架尾的采空區(qū)底板破壞又造成支架下方的底板被破壞。六是仰偽斜開采時(shí)，仰偽斜的度難掌握好，經(jīng)常需割短刀調(diào)整。七是不時(shí)出現(xiàn)機(jī)頭機(jī)尾割不穿。如此等等，傾角越大，這一系列副作用越大。這么多問題怎么辦？1999年那套大傾角煤層綜采設(shè)備已經(jīng)是北京開采所、上海采煤機(jī)研究所等我國煤炭行業(yè)最權(quán)威的研究機(jī)構(gòu)和煤機(jī)生產(chǎn)單位研制出來的了，已經(jīng)代表了我國最高水平。另一方面，生產(chǎn)中遇到的問題他們并不知道，叫他們來他們有時(shí)又一時(shí)抽不出人，有時(shí)來了人也就下一次井甚至地面座談一下就走了，其感受的深度遠(yuǎn)不及礦方，因而不少時(shí)候與礦方達(dá)不成共識(shí)。另外，一套綜采設(shè)備的三機(jī)是三個(gè)單位研制的，而要解決一個(gè)問題往往需要兩機(jī)甚至三機(jī)聯(lián)合修改設(shè)計(jì)，這種時(shí)候礦方的協(xié)調(diào)難度更大，這種問題就更難解決。有的較小改動(dòng)他們答應(yīng)改，但往往也要待礦方再購設(shè)備時(shí)才能落實(shí)。如此等等，使華鎣山人認(rèn)識(shí)到，新生的大傾角煤層綜采需要使用、設(shè)計(jì)、制造一體化，使用、設(shè)計(jì)、制造單位長期分離對技術(shù)進(jìn)步太不利了，使設(shè)備升級(jí)的步伐太慢了，如果繼續(xù)這樣下去他們的大傾角煤層綜采就可能夭折，進(jìn)而使他們的煤礦難以生存。為了鞏固他們的大傾角煤層綜采，于是2005年他們決定由他們的嘉華機(jī)械公司利用自己煤礦多年大傾角煤層綜采的經(jīng)驗(yàn)研制他們急需的大傾角煤層綜采設(shè)備。根據(jù)急需，2005年華鎣山廣能公司安排嘉華機(jī)械公司研制能用到600傾角的綜采液壓支架和端頭支架。2006年嘉華公司研制出了我國首套能適用到600煤層傾角、具有多項(xiàng)專利的液壓支架和端頭支架（ZJ系列，國內(nèi)唯一），通過我國法定檢測機(jī)構(gòu)檢測認(rèn)證后投入綠水洞煤礦5654工作面使用。該工作面煤層傾角34-510，平均430，平均采高2.8m，盡管其采煤機(jī)故障率很高，第一年仍獲得了采煤51.4萬噸的好效果。該液壓支架研制項(xiàng)目還榮獲四川省政府2008年度科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，原煤炭部總工程師尚海濤、西安科技大學(xué)伍永平院長對此都給予了很高的書面評(píng)價(jià)。（二）、然后研制出能用到600傾角的采煤機(jī)和工作面運(yùn)輸機(jī)2006年研制出能用到600傾角的液壓支架和端頭支架后，通過多項(xiàng)專利技術(shù)解決了防止工作面飛煤飛矸傷人問題、工作面下出口安全防護(hù)及支護(hù)問題、工作面運(yùn)輸機(jī)可靠防滑問題等，將大傾角煤層綜采向前推進(jìn)了一步，但他們很快發(fā)現(xiàn)采煤機(jī)和工作面運(yùn)輸機(jī)又成了薄弱環(huán)節(jié)，主要問題如下。1、采煤機(jī)問題太多。他們研制的液壓支架和端頭支架在綠水洞煤礦5654工作面進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)時(shí)，該面使用的是外購的MG250/620-QWD采煤機(jī)，該采煤機(jī)額定適應(yīng)傾角為≤450，是當(dāng)時(shí)國內(nèi)適應(yīng)傾角最大的采煤機(jī)。在5654工作面開采過程中，該采煤機(jī)每采約8萬噸煤牽引行走系統(tǒng)就出現(xiàn)一次大故障（牽引箱內(nèi)齒輪斷齒、驅(qū)動(dòng)輪軸扭彎等），連續(xù)發(fā)生3次后，礦上只好采取提前主動(dòng)更換牽引部的措施。該采煤機(jī)行走輪斷齒更加頻繁，最嚴(yán)重的一個(gè)月內(nèi)發(fā)生了7個(gè)行走輪斷齒。采煤機(jī)導(dǎo)向滑靴也經(jīng)常損壞，平均每個(gè)月要更換1個(gè)。還有行走輪軸承損壞頻繁、采煤機(jī)拖纜故障頻繁、潤滑事故多、調(diào)高管路常被打斷等等。2、工作面運(yùn)輸機(jī)存在三方面的問題。當(dāng)時(shí)他們用的是我國最知名廠家的SGZ730/320工作面運(yùn)輸機(jī)，由于傾角大，他們只在工作面上口設(shè)160千瓦的電機(jī)和減速器，電機(jī)減速器采用垂直布置方式。工作面下口設(shè)簡易機(jī)頭，不安電機(jī)和減速器。生產(chǎn)實(shí)踐中他們發(fā)現(xiàn)該運(yùn)輸機(jī)主要存在三方面的問題，一是中部槽連接處損壞頻繁，中部槽公母榫的公端處不時(shí)被拉缺，一個(gè)工作面就出現(xiàn)16節(jié)中部槽公母榫的公端處被拉缺。由于工作面傾角大，拉缺后難以更換中部槽，因此每次都只好采取與相鄰中部槽焊為一體的措施來處理。焊接恢復(fù)雖比換中部槽容易，但每次拉缺后編制、層層審批施焊措施，按措施在工作面落實(shí)施焊人員不被垮幫煤所傷的設(shè)施、防止施焊引起火災(zāi)的措施、防止瓦斯超限的措施等各種準(zhǔn)備工作的工作量都很大，因此每出現(xiàn)一次中部槽拉缺對生產(chǎn)的影響都很大。二是工作面上口垂直布置的運(yùn)輸機(jī)電機(jī)減速器存在較多的影響：當(dāng)把電機(jī)減速器布置在工作面煤壁側(cè)時(shí)，存在采煤機(jī)滾筒很易與電機(jī)減速器相碰、經(jīng)常出現(xiàn)采煤機(jī)割不穿風(fēng)巷需人工開缺口、人工開缺口的放炮易傷到電機(jī)減速器等問題。電機(jī)減速器布置在工作面采空側(cè)又存在工作面上口需用單體支柱支護(hù)的范圍大（因液壓支架只能安到電機(jī)減速器以下）、工作面加減液壓支架都需撤走電機(jī)減速器、行人通道不暢等問題。三是中部槽之間連接環(huán)不時(shí)被拉斷問題。這一問題在緩傾斜工作面容易處理，換一個(gè)就是，而在煤矸能自溜的大傾角工作面就要難得多。比如先要在處理處的機(jī)道上方設(shè)擋攔，以防處理時(shí)上方煤壁垮幫的煤沖下來傷到處理人員；又比如由于傾角大，當(dāng)連接環(huán)被拉斷時(shí)，下部中部槽就會(huì)發(fā)生移位，下部中部槽下移后就要先完成恢復(fù)位置這一工作，而恢復(fù)位置這一工作往往相當(dāng)難。針對上述問題的調(diào)研匯總情況是：目前國內(nèi)采煤機(jī)最大適應(yīng)傾角只能是≤450，而且實(shí)踐證明當(dāng)工作面傾角>400時(shí)就開始不適；工作面運(yùn)輸機(jī)已經(jīng)是最好廠家的產(chǎn)品；在反復(fù)研究解決上述問題的方案中又使他們認(rèn)識(shí)到不少問題都需要三機(jī)或兩機(jī)配套修改設(shè)計(jì)才能解決；廣能公司（2000年華鎣山礦務(wù)局改制為華鎣山廣能集團(tuán)公司）很快就要投產(chǎn)了的李子埡南二井設(shè)計(jì)規(guī)定用綜采，而它的煤層傾角比綠水洞煤礦5654工作面更大；他們已經(jīng)有研制薄煤層綜采采煤機(jī)和工作面運(yùn)輸機(jī)的經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)這五方面的情況，使他們認(rèn)識(shí)到自行研制能適應(yīng)更大煤層傾角的采煤機(jī)和工作面運(yùn)輸機(jī)也許才是最好的選擇，于是2009年他們決定自行研制能用到600傾角的采煤機(jī)和工作面運(yùn)輸機(jī)。2011年研制出來后，當(dāng)年10月與他們的急傾斜液壓支架一起安到新建成的李子埡南二井首采的3102工作面使用。李子埡南二井主要生產(chǎn)條件是：礦井開采的全是急傾斜煤層，煤層傾角45-620；礦井設(shè)計(jì)能力30萬噸/年，井下主運(yùn)輸為柴油機(jī)車牽引1噸礦車；首采的3102工作面傾角最小，45-520，平均48.50，煤層厚度1.3-3.2m，平均2.3m，工作面長145m，走向長約1000m；煤層有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)，掘首采工作面機(jī)、風(fēng)巷時(shí)發(fā)生了11次煤與瓦斯突出，最大突出強(qiáng)度870噸；煤層上部約1m厚很松軟，易自梭。截至2017年底，嘉華機(jī)械公司研制的采煤機(jī)和工作面運(yùn)輸機(jī)已在李子埡南二井用了近6年，月產(chǎn)量3-4萬噸，設(shè)備故障率很低。每年都是不到11月底就提前完成全年30萬噸的計(jì)劃產(chǎn)量，效果之好超過大家預(yù)期。該采煤機(jī)的研制項(xiàng)目還榮獲四川省政府2012年度科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。（三）、又專門為急傾斜煤層綜采研制了轉(zhuǎn)載機(jī)2009年廣能公司決定自行研制能用到600傾角的采煤機(jī)和工作面運(yùn)輸機(jī)時(shí)，認(rèn)為轉(zhuǎn)載機(jī)可以買現(xiàn)成的，無需自己研制。而后來的實(shí)踐告訴他們，當(dāng)采煤工作面傾角大于煤炭自溜角度時(shí)，160或200KW的轉(zhuǎn)載機(jī)每月都要出現(xiàn)多次被壓死。分析其原因，一是轉(zhuǎn)載機(jī)突然停機(jī)。生產(chǎn)中轉(zhuǎn)載機(jī)因前面的運(yùn)輸設(shè)備停機(jī)而被迫停機(jī)的事常有，一旦遇轉(zhuǎn)載機(jī)突然停機(jī)，即使采煤機(jī)也同時(shí)停機(jī)，工作面沿途的煤跑下來壓在轉(zhuǎn)載機(jī)上常常造成轉(zhuǎn)載機(jī)不能啟動(dòng)。二是工作面出現(xiàn)大的煤壁垮幫。當(dāng)工作面出現(xiàn)大的煤壁垮幫時(shí)，大量垮幫煤跑下來壓在轉(zhuǎn)載機(jī)上也會(huì)造成轉(zhuǎn)載機(jī)被壓死或不能啟動(dòng)。原因之三是轉(zhuǎn)載機(jī)尾封底板上拱。按急傾斜煤層端頭支架，轉(zhuǎn)載機(jī)尾須位于端頭支架過橋下方，剛投入使用時(shí)轉(zhuǎn)載機(jī)尾與端頭支架過橋間有一定高度的間隙，使用一段時(shí)間當(dāng)浮煤把轉(zhuǎn)載機(jī)尾墊起來使轉(zhuǎn)載機(jī)尾與端頭支架過橋間沒有間隙后，轉(zhuǎn)載機(jī)尾沒有繼續(xù)抬高的空間了，而轉(zhuǎn)載機(jī)尾下不斷增加的浮煤在轉(zhuǎn)載機(jī)尾振動(dòng)力的作用下還在對轉(zhuǎn)載機(jī)尾不斷地產(chǎn)生抬高力，于是就造成轉(zhuǎn)載機(jī)尾封底板變形上拱，進(jìn)而造成對底刮板的夾持，使轉(zhuǎn)載機(jī)的有效牽引力大大減小。原因之四是轉(zhuǎn)載機(jī)牽引力較小。過去我國的轉(zhuǎn)載機(jī)都是按緩傾斜煤層設(shè)計(jì)的，鏈速大（大于工作面運(yùn)輸機(jī)鏈速，以免工作面運(yùn)輸機(jī)拉回煤），牽引力相對小。為了解決上述問題使轉(zhuǎn)載機(jī)不被壓死，于是他們又專門為急傾斜煤層綜采面研制了160（200）KW和315KW兩種轉(zhuǎn)載機(jī)，投入使用后效果良好。（四）、所研制成套設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)華鎣山廣能公司已經(jīng)研制成功6種綜采成套設(shè)備，其中1種為緩傾斜極薄煤層綜采成套設(shè)備，5種為大傾角煤層綜采成套設(shè)備，這5種大傾角煤層綜采成套設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)如下：第一種大傾角煤層綜采成套設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)(工業(yè)試驗(yàn)單位:李子埡煤礦南二井)采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)MG300/722-JWD雙滾筒2總功率722kw3每搖臂截割功率300kw4電壓1140v5適應(yīng)采高1600-3500mm6適應(yīng)傾角≤6007截深630mm8適應(yīng)煤層硬度f≤49牽引力821kn10行走輪模數(shù)55.711整機(jī)重量≈48噸工作面運(yùn)輸機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)SGZ764/315電機(jī)減速器平行布置2總功率315kw機(jī)尾單電機(jī)3電壓1140v4中部槽（長×內(nèi)寬×高）1750×724×300mm5圓環(huán)鏈Ф30×108—C中雙鏈6銷軌節(jié)距175mm7日常緊鏈方式機(jī)頭液壓千斤頂緊鏈 工作面液壓支架主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)ZQY5000/15/36D兩柱掩護(hù)式2工作阻力5000kn3高度1500-3600mm4適應(yīng)傾角≤6005中心距1750mm6操作控制方式電液閥+手動(dòng)閥7重量≈19.5噸端頭支架主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)ZTHJ14300/16/283架，橫式2架尾高度1600--2800mm3適應(yīng)傾角≤6004支護(hù)總長度≈5m53架工作總阻力14300kn63架總重量≈60噸轉(zhuǎn)載機(jī)(外購)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)SZZ730/2002總功率200kw單電機(jī)3電壓1140v4圓環(huán)鏈Ф26×92—C中雙鏈第二種(俯偽斜)大傾角煤層綜采成套設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)(工業(yè)試驗(yàn)單位:李子埡南煤礦)采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)MG200/495-JWD雙滾筒2總功率495kw3每搖臂截割功率100×2kw4電壓1140v5適應(yīng)采高1300-2500mm6適應(yīng)傾角≤6007截深630mm8適應(yīng)煤層硬度f≤49牽引力609kn10行走輪模數(shù)55.711整機(jī)重量≈32噸工作面運(yùn)輸機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)SGZ730/160(200)電機(jī)減速器垂直布置2總功率160或200kw電機(jī)設(shè)機(jī)尾3電壓1140v4中部槽（長×內(nèi)寬×高）1750×690×255mm5圓環(huán)鏈Ф26×92—C中雙鏈6銷軌節(jié)距175mm7日常緊鏈方式機(jī)頭液壓千斤頂緊鏈 液壓支架(支架前后端呈斜狀)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)ZQY3600/11/23D四柱支撐掩護(hù)式2工作阻力3600kn3高度1100-2300mm4適應(yīng)傾角≤6005中心距1680mm6操作控制方式電液閥+手動(dòng)閥7重量≈13.5噸端頭支架主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)ZTHJ11400/15.5/253架，橫式2架尾高度1550--2500mm3適應(yīng)傾角≤6004支護(hù)總長度≈5m53架工作總阻力11400kn63架總重量≈50噸轉(zhuǎn)載機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)SZZ730/2002總功率200kw單電機(jī)3電壓1140v4圓環(huán)鏈Ф26×92—C中雙鏈5鏈速0.8m/s第三種大傾角煤層綜采成套設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)(工業(yè)試驗(yàn)單位:貴州雷公山煤礦)采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)MG200/495-QWD雙滾筒2總功率495kw3每搖臂截割功率200kw4電壓1140v5適應(yīng)采高1000-1800mm6適應(yīng)傾角≤4507截深630mm8適應(yīng)煤層硬度f≤49牽引力680kn10行走輪模數(shù)46.511整機(jī)重量≈28.2噸工作面運(yùn)輸機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)SGZ730/200電機(jī)減速器垂直布置2總功率200kw機(jī)尾單電機(jī)3電壓1140v4中部槽（長×內(nèi)寬×高）1750×690×255mm5圓環(huán)鏈Ф26×92緊湊加強(qiáng)礦用中雙鏈6銷軌節(jié)距146mm7日常緊鏈方式機(jī)頭液壓千斤頂緊鏈 工作面液壓支架主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)ZQY3200/07/17兩柱掩護(hù)式2工作阻力3200kn3高度700-1700mm4適應(yīng)傾角≤4505中心距1750mm6操作控制方式手動(dòng)閥7重量≈11噸轉(zhuǎn)載機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)SZZ730/2002總功率200kw單電機(jī)3電壓1140v4圓環(huán)鏈Ф26×92—C中雙鏈5鏈速0.8m/s第四種大傾角煤層綜采成套設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)(工業(yè)試驗(yàn)單位:綠水洞煤礦)采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)MG500/1150-JWD雙滾筒2總功率1150kw3每搖臂截割功率500kw4電壓3300v5適應(yīng)采高2100-4000mm6適應(yīng)傾角≤7007截深800mm8適應(yīng)煤層硬度f≤69牽引力1064kn10行走輪模數(shù)55.711整機(jī)重量≈63噸工作面運(yùn)輸機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)SGZ764/315電機(jī)減速器平行布置2總功率315kw機(jī)尾單電機(jī)3電壓3300v4中部槽（長×內(nèi)寬×高）1750×724×300mm5圓環(huán)鏈Ф30×108中雙鏈6銷軌節(jié)距175mm7日常緊鏈方式機(jī)頭液壓千斤頂緊鏈 工作面液壓支架主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)ZZ4200/15/36D四柱支撐掩護(hù)式2工作阻力4200kn3高度1500-3600mm4適應(yīng)傾角≤7005中心距1750mm6操作控制方式電液閥+手動(dòng)閥7重量≈20.7噸端頭支架主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)ZTHJ14300/16/283架，橫式2架尾高度1600--2800mm3適應(yīng)傾角≤7004支護(hù)總長度≈5m53架工作總阻力14300kn63架總重量≈72.5噸轉(zhuǎn)載機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)SZZ764/3152總功率315kw單電機(jī)3電壓1140v4圓環(huán)鏈Ф30×108—C中雙鏈5鏈速0.82m/s第五種大傾角煤層綜采成套設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)(工業(yè)試驗(yàn)單位:龍門峽南煤礦)采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)MG2×160/742-QWD雙滾筒2總功率742kw3每搖臂截割功率2×160kw4電壓1140v5適應(yīng)采高1100-2100mm6適應(yīng)傾角≤4507截深800mm8適應(yīng)煤層硬度f≤69牽引力550kn10行走輪模數(shù)39.811整機(jī)重量≈28噸工作面運(yùn)輸機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)SGZ730/315電機(jī)減速器垂直布置2總功率315kw機(jī)尾單電機(jī)3電壓1140v4中部槽（長×內(nèi)寬×高）1750×690×238mm5圓環(huán)鏈Ф26×92緊湊加強(qiáng)礦用中雙鏈6銷軌節(jié)距125mm7日常緊鏈方式機(jī)頭液壓千斤頂緊鏈 工作面液壓支架主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)ZQY3400/7.5/21Q兩柱掩護(hù)式2工作阻力3400kn3高度750-2100mm4適應(yīng)傾角≤4505中心距1750mm6操作控制方式電液閥+手動(dòng)閥7重量≈14噸端頭支架主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)ZTHJ11400/15/303架，橫式2架尾高度1500--3000mm3適應(yīng)傾角≤4504支護(hù)總長度≈5m53架工作總阻力11400kn63架總重量≈58噸轉(zhuǎn)載機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)及單位備注1型號(hào)SZZ730/2002總功率200kw單電機(jī)3電壓1140v4圓環(huán)鏈Ф26×92—C中雙鏈5鏈速0.8m/s二、利用研制成套設(shè)備的優(yōu)勢改變工作面推進(jìn)方式1、變仰偽斜推進(jìn)方式為真傾斜推進(jìn)方式1999年綠水洞煤礦大傾角煤層綜采成功后很快推廣到國內(nèi)不少煤礦，但因工作面運(yùn)輸機(jī)可靠防滑問題一直未解決好，都只好將工作面布置成仰偽斜，讓移運(yùn)輸機(jī)時(shí)產(chǎn)生的向上分量來抵消每循環(huán)的下滑量。傾角越大仰偽斜使工作面下口超前的量越大，綠水洞煤礦120m長的工作面下口超前量最大達(dá)到了40m。仰偽斜帶來了煤壁垮幫加重；煤炭飛入工作面?zhèn)藛栴}加重；液壓支架容易擠架；液壓支架排列呈鋸齒狀；仰偽斜的度難掌握好，盡管經(jīng)常都在割短刀調(diào)整，運(yùn)輸機(jī)仍然經(jīng)常出現(xiàn)不是上竄多了就是下竄多了，等等一系列問題，大家都想取締它，都不想用仰偽斜，但因工作面運(yùn)輸機(jī)防滑問題也只得用。因此，他們研制大傾角綜采成套設(shè)備時(shí)首先想到了這一點(diǎn)，這也是他們要研制成套設(shè)備的原因之一。對此，他們已經(jīng)考慮很久了，就是想通過三機(jī)同造、一體化設(shè)計(jì)解決它。李子埡南二井這套急傾斜煤層綜采設(shè)備他們就是按能適應(yīng)沿真傾斜推進(jìn)來設(shè)計(jì)的，投產(chǎn)6年以來一直也是按沿真傾斜推進(jìn)方式來實(shí)施的，效果良好。2、工作面由真傾斜推進(jìn)再發(fā)展到俯偽斜推進(jìn)采煤工作面由真傾斜取代仰偽斜后，解決了仰偽斜存在的一系列問題，但他們很快又發(fā)現(xiàn)，隨著煤層傾角的不斷增大，采煤工作面還容易出現(xiàn)底板滑移。于是他們很快又提出了新的目標(biāo)——綜采工作面采用俯偽斜推進(jìn)。大家根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出，真傾斜對防止煤壁垮幫、煤炭飛竄傷人、工作面底板滑移問題還不是最好的，解決這三大問題最好的是俯偽斜綜采。于是他們又研制了俯偽斜綜采成套設(shè)備。俯偽斜程度：靠慮到采用俯偽斜后采煤機(jī)和工作面運(yùn)輸機(jī)要向煤壁傾斜，為確保采煤機(jī)能正常工作，他們將工作面上口超前于工作面下口的量按工作面真傾斜長度的30%。根據(jù)此俯偽斜程度，將液壓支架前端也作成相應(yīng)的斜狀，如圖10所示。俯偽斜綜采成套設(shè)備2012年完成研制后安裝到李子埡南煤礦5135工作面試采，然后采5120工作面。李子埡南煤礦主要生產(chǎn)條件為，礦井核定能力30萬噸，井下柴油機(jī)車牽引1噸礦車運(yùn)輸；工作面煤層傾角45-700，平均52.50（過去一直用柔性掩護(hù)支架采煤法開采）；工作面煤層厚度0.8-4.2m，平均1.6m；首采工作面斜長48-60m，第二面長75m，走向長均約400m；煤層有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)；煤層松軟，易垮幫。俯偽斜綜采使用也獲得了成功，試驗(yàn)工作面平均月產(chǎn)量考核目標(biāo)是1.3萬噸，實(shí)際平均月產(chǎn)量為1.6265萬噸，超產(chǎn)25.12%；成套設(shè)備故障平均每月影響生產(chǎn)時(shí)間的考核目標(biāo)是48小時(shí)，實(shí)際平均每月影響生產(chǎn)的時(shí)間為30.3小時(shí)，減少36.8%。俯偽斜綜采在李子埡南煤礦試用雖然取得了成功，但由于為設(shè)備設(shè)計(jì)提供的煤層厚度資料與實(shí)際出入太大，導(dǎo)致液壓支架高度不夠造成工作面采高經(jīng)常超高，以及原按柔性掩護(hù)支架采煤法需要施工的機(jī)巷不能滿足綜采端頭支架使用要求等，致使工作面產(chǎn)量較低，大家不滿意，于是2015年又把其支架加高到3.6m后換到平均煤厚為2.7m的綠水洞煤礦3132工作面使用。7月是第一個(gè)月生產(chǎn)，上半月每天一班生產(chǎn)，下半月每天兩班生產(chǎn)，當(dāng)月產(chǎn)量2.5萬多噸，8月產(chǎn)量4.7792萬噸，最高月產(chǎn)6萬多噸。大家這才滿意了。俯偽斜綜采的關(guān)鍵技術(shù)。俯偽斜綜采的關(guān)鍵技術(shù)是工作面推溜。如圖11所示，當(dāng)工作面俯偽角α=16.70時(shí)，如果推溜從機(jī)頭開始，則每推溜一次工作面運(yùn)輸機(jī)就會(huì)下竄約238mm；如果推溜從機(jī)尾開始，則每推溜一次工作面運(yùn)輸機(jī)就會(huì)下竄約139mm。說明推溜無論是從機(jī)頭還是機(jī)尾開始都不行。由于對運(yùn)輸機(jī)頭和每節(jié)中部槽實(shí)施了防滑，強(qiáng)制不讓運(yùn)輸機(jī)頭和每節(jié)中部槽下竄，這時(shí)如果推溜從機(jī)頭開始，其結(jié)果就是，要么把機(jī)頭段的運(yùn)輸機(jī)防滑蹩失效讓運(yùn)輸機(jī)下竄；要么把運(yùn)輸機(jī)推拱起來，造成運(yùn)輸機(jī)中部槽的彎曲段在原來平面拱的基礎(chǔ)上又出現(xiàn)立面拱（上拱），導(dǎo)致推溜越推越推不動(dòng)。顯然都不行。這就告訴我們，俯偽斜綜采用常規(guī)工作面推溜技術(shù)都不行，因而廣能公司在研究俯偽斜綜采時(shí)發(fā)明了整體推溜技術(shù)。整體推溜技術(shù)就是，每次推溜時(shí)用電液閥將工作面運(yùn)輸機(jī)的機(jī)頭機(jī)尾和中部槽整體同時(shí)平行往前推，使運(yùn)輸機(jī)在移溜過程中不出現(xiàn)彎曲段。在移溜過程中采煤機(jī)完成進(jìn)刀。為了配合整體推溜，采煤機(jī)進(jìn)刀方面還應(yīng)采取以下措施：推溜進(jìn)刀前應(yīng)將采煤機(jī)的兩滾筒降到較低位置，并盡量位于軟分層；推溜進(jìn)刀前必須先啟動(dòng)并牽引采煤機(jī)；推溜進(jìn)刀過程中將采煤機(jī)牽引速度加快；采煤機(jī)滾筒端面設(shè)一些截齒。三、研制了與工作面同步前移的“三站”列車1、過去綜采“三站”存在的問題廣能公司的煤礦綜采工作面，過去大多數(shù)將“三站”（“三站”是移動(dòng)變電站、乳化液泵站、噴霧泵站的簡稱）放在工作面回風(fēng)巷的“三站”硐室中，在工作面回風(fēng)巷中每隔約300米擴(kuò)寬約40米來作“三站”硐室，工作面采攏“三站”硐室時(shí)提前將“三站”搬到下一個(gè)硐室；有時(shí)將“三站”安在工作面回風(fēng)巷外的硐室中。這種作法的問題很多，一是低壓電纜長根數(shù)多、乳化液進(jìn)回液管長、噴霧泵輸出水管長，因而投資大；二是這些管纜長，因而電壓降大、乳化液壓力損失大、噴霧泵輸出水壓損失大，對生產(chǎn)不利；三是這些管纜長，根數(shù)又多，因而發(fā)生故障的機(jī)率大，頻率高，對生產(chǎn)更不利；四是“三站”距工作面遠(yuǎn)，“三站”發(fā)生故障時(shí)在工作面的管理人員指揮處理、參與處理都很不方便，因而導(dǎo)致故障處理時(shí)間長；五是每天回縮多根低壓電纜、乳化液進(jìn)回液管、采煤機(jī)防塵冷卻水管等的工作量很大；六是每次工作面回風(fēng)巷中“三站”的搬家不僅必須停產(chǎn)，恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)往往還存在這樣那樣的問題，因此每次“三站”搬家停產(chǎn)的時(shí)間都較長。2、“三站”列車的具體作法“三站”列車是專門用來放置“三站”設(shè)備的平板車，專用平板車約需10節(jié)，每節(jié)長4米?，F(xiàn)場安裝時(shí)把每節(jié)連接起來。如圖12所示，“三站”列車主要由多節(jié)專用平板車、與列車長度相應(yīng)的行走軌道、2根推移千斤頂、多根舉提千斤頂（每節(jié)平板車首端左右各一根）組成。“三站”列車總寬約1.8米，高約1米，平板車內(nèi)寬1.3米，車板高0.14米，裝上設(shè)備后的最大高度約2米（移動(dòng)變壓器最高）。車板上還有一些螺孔，以固定“三站”設(shè)備，避免設(shè)備滑動(dòng)。“三站”列車位于風(fēng)巷超前支護(hù)后面，距工作面20-30米，與工作面同步前移，即工作面每推溜一次，“三站”列車前移一次，移動(dòng)步距也相同，“三站”到工作面這段管纜長度始終不變，生產(chǎn)中不需回縮。每天只需回縮“三站”列車后的高壓電纜（盤到列車最后一節(jié)平板車上，該節(jié)平板車上設(shè)有便于盤電纜的裝置）和軟水管（“三站”列車后設(shè)大于一根鋼管長的軟水管）。工作面生產(chǎn)時(shí)平板車置于巷道底板上，移動(dòng)“三站”列車的操作順序?yàn)椋号e提千斤頂同時(shí)伸出以提起平板車---2根推移千斤頂同時(shí)伸出以將平板車前移一個(gè)工作面推溜步距----舉提千斤頂同時(shí)縮回以將平板車放到巷底然后提起軌道---2根推移千斤頂回縮以將軌道前移---舉提千斤頂同時(shí)伸出至將軌道放到巷道底板上。3、使用“三站”列車的好處及注意事項(xiàng)從“三站”列車的具體作法中已不難看出，“三站”列車完全是針對原有“三站”存在的問題而設(shè)計(jì)的，使用“三站”列車就全部克服了原有“三站”存在的各種問題，對生產(chǎn)和安全都有利。使用“三站”列車應(yīng)注意的是，如果綜采工作面在開采過程中需要增加或減少液壓支架時(shí)，工作面風(fēng)巷的寬度應(yīng)≥4米，使“三站”列車處液壓支架車能通過。其次是工作面風(fēng)巷的高度要能滿足“三站”列車的需要。四、工作面傾角進(jìn)一步增大后又發(fā)現(xiàn)的新問題2014年廣能嘉華機(jī)械公司為綠水洞煤礦研制了一套大傾角煤層綜采成套設(shè)備。該成套設(shè)備在3132工作面試用，3132工作面開切眼長147米，安了84架中心距為1.75米的液壓支架。工作面下半段傾角600-630，上半段傾角550-570，平均為58.330。投產(chǎn)時(shí)，工作面“三站”安在工作面回風(fēng)巷外的硐室中。工作面簡況見圖13。工作面投產(chǎn)不久，就發(fā)現(xiàn)了因傾角太大而出現(xiàn)的幾個(gè)新問題。1、工作面出現(xiàn)較嚴(yán)重的底板滑移當(dāng)工作面推進(jìn)了約18米，正準(zhǔn)備實(shí)施自動(dòng)化之際（這時(shí)工作面采空區(qū)還未下頂，采空區(qū)是空的），54-80號(hào)（共安84架中心距1.75米的支架）支架底座后面的工作面底板巖石跑掉了一層（底板滑移跑到下面去了），其中54-60號(hào)不僅支架底座后面的底板巖石跑掉了約1.5米厚，連支架的大半截底座下都跑空了，造成這7架支架仰坐到了采空區(qū)，完全喪失了頂板支護(hù)功能，有2架還把推桿與運(yùn)輸機(jī)中部槽連接的連接頭都拉壞了。61-80號(hào)支架后方的底板滑移厚度1.2-1.4米，但支架底座下的巖石基本未跑，支架還屬正常支護(hù)。第三天，因支架的大半截底座下跑空了，造成支架仰坐到采空區(qū)的支架又?jǐn)U大到62-64號(hào)架，又增加了3架。這次工作面底板滑移的處理（充填采空區(qū)，把仰坐到采空區(qū)的10架支恢復(fù)正常等）花了半個(gè)月時(shí)間，還被迫把上半段液壓支架主動(dòng)防滑防倒的連動(dòng)系統(tǒng)都拆了。在過去的大傾角綜采面也出現(xiàn)過底板滑移，但過去的大傾角綜采面的傾角都沒有這樣大，底板滑移也沒有這次嚴(yán)重。過去沒有出現(xiàn)過支架仰坐到采空區(qū)。2、端頭支架人行道側(cè)的粉塵之多超乎想象端頭支架的人行道與煤流通道之間是用鋼板隔開了的，顆粒煤矸基本進(jìn)不了人行道側(cè)，只有粉塵才能通過小縫隙飛進(jìn)人行道。過去的大傾角綜采面的傾角都沒有3132工作面這樣大，因而飛進(jìn)人行道的粉塵不多。這次工作面傾角比過去都大，投產(chǎn)后才發(fā)現(xiàn)，工作面每割一刀煤（產(chǎn)量約500噸）飛進(jìn)人行道的粉塵多到使人都不能通過，要花2-3小時(shí)才能清理完。這就成了正常生產(chǎn)的一大障礙。3、運(yùn)輸機(jī)防滑與原來的移溜方式存在矛盾（1）矛盾之所在3132工作面的運(yùn)輸機(jī)防滑裝置見圖14。由圖中可見，該防滑裝置主要由調(diào)推桿千斤頂和推桿組成，調(diào)推桿千斤頂設(shè)在液壓支架底座下肢上，距底座前端不遠(yuǎn)處。根據(jù)杠桿原理，調(diào)推桿千斤頂?shù)墓ぷ髯枇Π赐茥U前后長度比例分配到推桿上側(cè)后端導(dǎo)軸上和前端連接頭上，前端連接頭上的力就是對運(yùn)輸機(jī)的防滑力。由圖中可見，每架支架對運(yùn)輸機(jī)的防滑力為26664公斤。調(diào)推桿千斤頂設(shè)單向鎖和安全閥，安全閥卸載壓力為45MPa。調(diào)推桿千斤頂與支架的立柱聯(lián)動(dòng)，立柱降時(shí)調(diào)推桿千斤頂縮回，立柱升時(shí)調(diào)推桿千斤頂伸出。每架支架的底座上都設(shè)有這樣一套防止運(yùn)輸機(jī)下滑的裝置。該運(yùn)輸機(jī)防滑方式在此前就已研制出來，已用在多個(gè)大傾角綜采工作面，所不同的是原來調(diào)推桿千斤頂是用手動(dòng)閥單獨(dú)操作控制。3212工作面投產(chǎn)之初因運(yùn)輸機(jī)中部槽間連接的八字環(huán)斷得較多，經(jīng)進(jìn)一步研究分析才發(fā)現(xiàn)該運(yùn)輸機(jī)防滑方式與原來的移溜方式存在矛盾。大傾角綜采工作面原來移溜是從機(jī)頭開始，認(rèn)為這樣運(yùn)輸機(jī)不容易下滑。進(jìn)一步研究分析發(fā)現(xiàn)，移溜從機(jī)頭開始當(dāng)形成第一個(gè)彎曲段時(shí)，彎曲段的這段就要增長約50mm，如圖15所示。增長的約50mm要么往機(jī)頭去，要么往機(jī)尾去，要么往上拱起來。因允許上拱的量很小，上拱100多毫米后推桿就會(huì)受到液壓支架底座上的過橋或抬底千斤頂?shù)南拗?，而上?00多毫米僅使運(yùn)輸機(jī)增長幾毫米，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)消耗不了約50mm的增長；往機(jī)尾去阻力又很大：該工作面84架支架，彎曲段以上還有約73架，每架支架對應(yīng)的運(yùn)輸機(jī)中部槽重約3噸（包括安裝在中部槽上的架前擋煤裝置重量、封了口的電纜槽及槽內(nèi)管纜重量、推桿重量作用在中部槽上的那部分等），采煤機(jī)重量約63噸，運(yùn)輸機(jī)尾的電機(jī)和減速器重量約10噸，總重約為3×73+63+10=292噸，要使這292噸往上走，就要克服其下滑力和摩擦力，傾角按580，摩擦系數(shù)0.5，往機(jī)尾去的阻力就為292×sin580+292×0.5×cos580≈325噸。而往機(jī)頭去的阻力比這小，最下面的運(yùn)輸機(jī)頭上安了兩架支架，這兩架支架對機(jī)頭的防滑力才約53噸，顯然彎曲段增長的約50mm只能往機(jī)頭去，連接機(jī)頭的兩架支架上的兩根調(diào)推桿千斤頂首先被壓縮（安全閥打開卸載），機(jī)頭首先下移約50mm，彎曲段上的中部槽緊接著下移。隨著往上移溜逐節(jié)中部槽跟著下移約50mm。到運(yùn)輸機(jī)移通時(shí)，除機(jī)尾幾節(jié)外，機(jī)頭和其于中部槽都下移了約50mm。運(yùn)輸機(jī)下移后，按調(diào)推桿千斤頂與支架的立柱聯(lián)動(dòng)的設(shè)置，運(yùn)輸機(jī)防滑裝置又不能將它推上去，于是造成推桿前端（與運(yùn)輸機(jī)連接這一端）下擺，推桿斜置，如圖3所示。推桿斜置后，拉架時(shí)就迫使支架在移架過程中沿著推桿下滑，結(jié)果就是每循環(huán)支架都下滑一點(diǎn)。這個(gè)結(jié)果與防滑目標(biāo)相悖，運(yùn)輸機(jī)防滑沒有起到應(yīng)有的作用。（2）解決矛盾的方案解決上述矛盾的方法之一是把推溜方式由從機(jī)頭開始改為從機(jī)尾開始。當(dāng)移溜從機(jī)尾開始時(shí)，彎曲段就首先在機(jī)尾附近形成，彎曲段增長約50mm就把機(jī)尾上擠約50mm。機(jī)尾上擠容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檎{(diào)推桿防運(yùn)輸機(jī)下滑方式只阻止每節(jié)槽下移，不阻止其上移，加之機(jī)尾及機(jī)尾這幾節(jié)中部槽的總重量不大，因而下滑力和對工作面底板的摩擦力之和也不大。移機(jī)尾后接著不斷往下移溜，彎曲段也不斷下移，彎曲段以上的中部槽都處于上移約50mm，使這些中部槽上的運(yùn)輸機(jī)防滑裝置處于不受力狀態(tài)。當(dāng)移到彎曲段以下只有8-10架時(shí)（因8-10架的防滑力才足以抵住上方的運(yùn)輸機(jī)，使機(jī)頭不會(huì)被往下擠），最后將最下的這8-10架和彎曲段一起前移。最后一起前移時(shí)可間隔一架給液推溜。解決上述問題的方法之二是改變調(diào)推桿千斤頂?shù)目刂品绞?，在調(diào)推桿千斤頂與支架的立柱聯(lián)動(dòng)的基礎(chǔ)上，再沿工作面增設(shè)一條提溜專用供液管，并在每一調(diào)推桿千斤頂增加一個(gè)單向閥，其液壓原理圖見圖16。在溜子推通未拉架時(shí)，通過提溜專用供液管同時(shí)向所有調(diào)推桿千斤頂活塞腔供液，以把下滑了的機(jī)頭和中部槽全部提上來?；虬颜{(diào)推桿千斤頂改回手動(dòng)閥控制，通過把每架調(diào)推桿千斤頂?shù)氖謩?dòng)閥都扳到升供液位來提溜。（3）解決矛盾的方案比較移溜從機(jī)頭開始的方式，用手動(dòng)閥操作表面看起來比較容易，從下往上逐架把推溜拉架閥打到推溜位（常供液，待拉架時(shí)再把閥搬回）時(shí)，同時(shí)將每架調(diào)推桿千斤頂?shù)氖謩?dòng)閥都扳到升供液位，溜子推通后自然將其整體上移。然而大傾角綜采普遍都是下行單向割煤（上行收浮煤或走空刀），邊割煤邊拉架，待機(jī)頭開始移溜時(shí)架都基本拉完了，這時(shí)要從下往上逐架把推溜拉架閥打到推溜位、調(diào)推桿千斤頂控制閥扳到升供液位就需要人從下往上沿工作面跑一趟，而在大傾角條件下跑一趟相當(dāng)費(fèi)力，花的時(shí)間也很長。這是問題之一。移溜從機(jī)頭開始的問題之二是移溜阻力太大，要幾架一起推才推得動(dòng)，因而連接環(huán)（或啞鈴銷）受力很大，容易出現(xiàn)環(huán)（銷）被拉斷，環(huán)（銷）座被拉壞，環(huán)（銷）拉斷后進(jìn)而造成銷軌系統(tǒng)（銷軌、銷軌銷、銷軌座）被拉壞等等問題。移溜從機(jī)尾開始的方式不存在讓溜子逐節(jié)下移了再整體移上去，因而對運(yùn)輸機(jī)的防滑比移溜從機(jī)頭開始的方式可靠。二是移溜阻力小很多，因而連接環(huán)（或啞鈴銷）受力小，不容易出現(xiàn)環(huán)（銷）等被拉壞問題。4、從機(jī)頭、尾開始推溜環(huán)（銷）受力的差別問題（1）緩傾斜綜采面移溜時(shí)影響環(huán)（銷）受力的因素。在緩傾斜綜采工作面，工作面運(yùn)輸機(jī)不會(huì)下滑，無論是從機(jī)頭開始移溜，還是從機(jī)尾開始移溜，影響環(huán)（銷）受力的因素基本相同，槽間連接環(huán)（銷）的受力大小也基本相同。如圖17所示，移溜時(shí)彎曲段上的阻力F5主要有兩項(xiàng)，即中部槽重量產(chǎn)生的摩擦力F1，機(jī)道的浮煤阻力F2。從圖中可見，彎曲段上的阻力基本是按均布載荷分布，因此槽間連接環(huán)（銷）的受力可按簡支梁均布載荷計(jì)算，環(huán)（銷）的受力F等于簡支梁最大彎矩M除以H，即F=M÷H。簡支梁均布載荷的最大彎矩為M=QUOTEｑＬ2，式中ｑ=9×F5÷L。上式中的H、F5、L的含義見圖17中。上述表明，在緩傾斜綜采工作面，移溜時(shí)環(huán)（銷）受力F的大小，一是取決于彎曲段上總阻力F5，二是取決于彎曲段長度L。環(huán)（銷）受力F與彎曲段上總阻力F5成正比，與彎曲段長度L的平方成正比。（2）大傾角綜采面移溜從機(jī)尾開始時(shí)影響環(huán)（銷）受力的因素。在工作面運(yùn)輸機(jī)采用了調(diào)推桿防滑的大傾角煤層綜采工作面，移溜從機(jī)尾開始時(shí)，影響環(huán)（銷）受力的因素與緩傾斜綜采面差別較小，下面以綠水洞煤礦3212工作面來進(jìn)行對比分析。3212工作面平均傾角58.330，上口傾角約550，因而機(jī)道不會(huì)存煤，移溜時(shí)彎曲段也就沒有浮煤阻力F2。該工作面運(yùn)輸機(jī)上安裝了架前擋煤裝置等，因而推移中部槽時(shí)其摩擦阻力F1比緩傾斜的大，F(xiàn)1≈1500kg。移溜時(shí)，與彎曲段上各中部槽相連接的推桿是被拉出來的，該工作面傾角很大，乳化液泵又安在比工作面上口還高的地方，因而工作面乳化液回液壓力ｐ很大，工作面上口約7.6kg/cm2，工作面下口約19kg/cm2。由于液壓支架的推移千斤頂是倒裝，拉出推桿時(shí)就要克服推移千斤頂回縮阻力F3，F(xiàn)3=QUOTEd2.p，式中d為推移千斤頂活塞桿直徑，3212工作面推移千斤頂活塞桿直徑為15cm(活塞缸直徑為21cm)。當(dāng)移溜到下部時(shí)，F(xiàn)3≈3179kg。緩傾斜綜采工作面乳化液回液壓力ｐ很小，因而F3可勿略。3212工作面從上往下移溜時(shí)八字環(huán)受力分析見圖18，彎曲段上的最大彎矩M=QUOTEｑＬ2，八字環(huán)受力F=M÷H≈100噸。（3）大傾角綜采面移溜從機(jī)頭開始時(shí)影響環(huán)（銷）受力的因素。移溜從機(jī)頭開始時(shí)，彎曲段就在機(jī)頭上方首先形成。彎曲段形成時(shí)，彎曲段的中部槽由正對接觸變?yōu)榱私墙佑|因而增長了約50mm。由于3212工作面運(yùn)輸機(jī)采用了調(diào)推桿防滑，彎曲段增長了約50mm就會(huì)往外擠。如前所述，往上擠讓機(jī)尾往后退因阻力太大不可能，往上拱受限因而只能消耗增長的約50mm中的幾毫米，顯然機(jī)頭和彎曲段上各中部槽只能被往下擠，因機(jī)頭和彎曲段上各中部槽所受的防滑力不是一個(gè)整體，它可以被各個(gè)擊破，從機(jī)頭開始讓逐根調(diào)推桿千斤頂被壓縮（超過設(shè)定的45MPa安全閥開啟卸壓），使機(jī)頭和彎曲段上各中部槽下移，各節(jié)槽下移量見圖19。由于各節(jié)槽是壓開安全閥實(shí)現(xiàn)的下移，因此各節(jié)槽對應(yīng)的調(diào)推桿千斤頂此時(shí)都處于工作阻力狀態(tài)，運(yùn)輸機(jī)防滑裝置對各節(jié)槽的防滑力最大，移溜過程中拉出彎曲段上各推桿需克服的摩擦阻力F4也最大，F(xiàn)4=調(diào)推桿千斤工作阻力×調(diào)推桿千斤與推桿間的摩擦系數(shù)+推桿尾端導(dǎo)軸與支架底座間的接觸力×推桿尾端導(dǎo)軸與支架底座間的摩擦系數(shù)。移溜從機(jī)頭開始時(shí)彎曲段上各節(jié)槽受力情況見圖20。由圖20可見，移溜從機(jī)頭開始時(shí)，彎曲段上各節(jié)槽受力比從機(jī)尾開始時(shí)大得多，因而彎曲段上槽間連接的環(huán)（銷）受力F值也大得多。圖21是3212工作面移溜從機(jī)頭開始時(shí)彎曲段上的連接環(huán)（銷）受力分析圖，按圖中計(jì)算，彎曲段上的最大彎矩M=QUOTEｑＬ2，八字環(huán)受力F=M÷H≈265噸。比移溜從機(jī)尾開始時(shí)的約100噸大得多。（4）為防止槽間連接出問題須注意的事項(xiàng)。一是移溜應(yīng)從機(jī)尾開始，不能從機(jī)頭開始。二是工作面乳化液回液壓力大時(shí)推移千斤頂應(yīng)采用正裝；推移千斤頂采用倒裝時(shí)乳化泵應(yīng)安在機(jī)巷，最好安在轉(zhuǎn)載機(jī)上。三是采煤機(jī)宜用淺截深，截深加大時(shí)應(yīng)相應(yīng)增大槽間連接強(qiáng)度，因?yàn)閺澢紊系沫h(huán)（銷）受力是與彎曲段長度的平方成正比，而截深加大彎曲段上槽的節(jié)數(shù)必然增加，彎曲段的長度就相應(yīng)增長。四是運(yùn)輸機(jī)中部槽增長（液壓支架中心距增大）時(shí)應(yīng)相應(yīng)增大槽間連接強(qiáng)度，因?yàn)閺澢紊系沫h(huán)（銷）受力是與彎曲段長度的平方成正比，而中部槽增長彎曲段長度必然增長。五是大傾角綜采面環(huán)（銷）的破斷力最少應(yīng)按計(jì)算受力的3倍選?。ā睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定提升鋼絲繩的破斷力提人要達(dá)到最大靜張力的10倍，提物要達(dá)到最大靜張力的6倍），環(huán)（銷）實(shí)際破斷力是否能達(dá)到設(shè)計(jì)破斷力每批提貨前都要抽樣測試。五、成套設(shè)備研制中所解決的大傾角綜采的主要問題廣能嘉華機(jī)械公司從2005年開始研制大傾角煤層綜采設(shè)備，到2017年已經(jīng)研制12年，已研制出上述五種不同的大傾角煤層綜采成套設(shè)備，這五套所涵蓋的傾角為≤700，所涵蓋的采高為1-4m。通過這些大傾角煤層綜采成套設(shè)備的研制，解決了許多大傾角綜采深層次的問題，使大傾角煤層綜采取得一系列進(jìn)步，主要內(nèi)容如下。1、通過采煤機(jī)與工作面運(yùn)輸機(jī)的配套設(shè)計(jì)，突破了采煤機(jī)牽引能力瓶頸。大傾角煤層綜采對采煤機(jī)的第一點(diǎn)要求是解決好牽引行走系統(tǒng)能力不足問題，過去外購的大傾角煤層采煤機(jī)的行走輪模數(shù)都是39.8，在傾角還不很大時(shí)就斷齒頻繁。廣能嘉華機(jī)械公司通過采煤機(jī)與工作面運(yùn)輸機(jī)配套設(shè)計(jì)，把行走輪齒模數(shù)提高到55.7，從根本上解決了大傾角煤層采煤機(jī)牽引能力瓶頸。行走輪齒模數(shù)達(dá)到55.7在國內(nèi)外未見先例。2、在提高采煤機(jī)截割能力方面提出了新的理念。大傾角煤層綜采對采煤機(jī)的第二點(diǎn)要求是解決好采煤機(jī)截割能力增強(qiáng)問題，即遇到煤層局部變薄時(shí)要能割巖石，遇到薄煤層時(shí)要能長期割巖石。若采煤機(jī)不能割巖石，就需人員進(jìn)機(jī)道打眼放炮，打眼放炮不僅效率低，而更重要的是在大傾角工作面人員進(jìn)機(jī)道根本無法保障安全。按照動(dòng)能Ek=QUOTEmv2的原理，為了提高采煤機(jī)的截割能力，他們首先將采煤機(jī)滾筒的線速度V由常規(guī)的3m/秒左右提高到5m/秒左右，使?jié)L筒的動(dòng)能在截割電機(jī)功率不變時(shí)就能提高約60%，再增大截割電機(jī)功率以增大滾筒上的圓周力（圓周力相當(dāng)于公式Ek=QUOTEmv2中的質(zhì)量m），從而使?jié)L筒的動(dòng)能得到進(jìn)一步提高。實(shí)踐證明，滾筒截割能力增強(qiáng)效果明顯。3、通過采煤機(jī)與工作面運(yùn)輸機(jī)的配套設(shè)計(jì)，研制出了潤滑不受煤層傾角影響的采煤機(jī)截割部。大傾角煤層綜采對采煤機(jī)的第三點(diǎn)要求是解決好截割部潤滑可靠問題，過去的采煤機(jī)截割部都是平行軸多級(jí)傳動(dòng)，因而工作面傾角越大，截割部的潤滑越不可靠。他們通過采煤機(jī)與工作面運(yùn)輸機(jī)的配套設(shè)計(jì)，研制出截割電動(dòng)機(jī)與截割滾筒同軸的采煤機(jī)截割部，和截割電動(dòng)機(jī)軸與割煤滾筒軸之間用鏈傳動(dòng)的采煤機(jī)截割部，其中截割電動(dòng)機(jī)與截割滾筒同軸的采煤機(jī)截割部已經(jīng)實(shí)施，從根本上解決了截割部的潤滑問題。這在國內(nèi)外未見先例。雖然第一次存在截割電機(jī)尾有點(diǎn)擦銷軌的不足，但以后就不會(huì)再有了。截割電動(dòng)機(jī)與截割滾筒同軸的采煤機(jī)截割部見圖22，截割電動(dòng)機(jī)軸與割煤滾筒軸之間用鏈傳動(dòng)的采煤機(jī)截割部見圖23。4、通過三機(jī)配套設(shè)計(jì)，在國內(nèi)外率先研制成功了俯偽斜綜采和工作面整體推溜技術(shù)，從而將大傾角綜采向前推進(jìn)了一大步。5、通過液壓支架與工作面運(yùn)輸機(jī)的配套設(shè)計(jì)，研究出了液壓支架主動(dòng)防滑防倒技術(shù)，從根本上解決了大傾角煤層綜采工作面液壓支架的防滑防倒問題。該技術(shù)國內(nèi)外未見先例。6、通過端頭支架與轉(zhuǎn)載機(jī)的配套設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了橫式端頭支架與轉(zhuǎn)載機(jī)尾的連接，既解決了大傾角綜采工作面下出口的支護(hù)防護(hù)問題，還解決了轉(zhuǎn)載機(jī)尾易損壞、維修不便等一系列問題。該技術(shù)在國內(nèi)外未見先例。7、通過三機(jī)配套設(shè)計(jì)，取消了工作面過渡支架和工作面運(yùn)輸機(jī)過渡槽。這一點(diǎn)對于工作面加減支架很有利：如果有過渡支架，每次在工作面上口加減支架時(shí)，就要先把過渡支架（一般為三架）撤出，然后加入（撤出）要增加（減少）的支架，再把過渡支架恢復(fù)轉(zhuǎn)去安在最后；如果沒有過渡支架，顯然每次加減架時(shí)就省去了撤安過渡支架這一工作。同理，如果工作面運(yùn)輸機(jī)尾有過渡槽，每次在工作面上口加減架時(shí)，就要先把機(jī)尾和過渡槽撤出，然后加入（撤出）要增加（減少）的中部槽，再把過渡槽和機(jī)尾恢復(fù)轉(zhuǎn)去。如果沒有過渡槽，顯然每次就省去了撤安過渡槽這一工作。8、通過三機(jī)配套設(shè)計(jì)，研究發(fā)現(xiàn)了大傾角煤層綜采工作面推溜應(yīng)從機(jī)尾開始這一問題，進(jìn)而完善了可靠防止工作面運(yùn)輸機(jī)下滑的技術(shù)。9、通過三機(jī)配套設(shè)計(jì)，研究出的防止工作面煤矸下滾下竄傷人技術(shù)，比較徹底地解決了工作面煤矸下滾下竄傷人問題，是目前國內(nèi)外在這方面最先進(jìn)的技術(shù)，國內(nèi)外未見先例。10、通過采煤機(jī)與工作面運(yùn)輸機(jī)配套設(shè)計(jì)，使銷軌在運(yùn)輸機(jī)頭、機(jī)尾上能多安，使采煤機(jī)能往上下出口多走，結(jié)合增長采煤機(jī)搖臂，使采煤機(jī)割穿上下出口的能力大為提高。11、研制出了“三站”自移列車，使綜采“三站”與工作面同步前移，又始終離工作面很近（20-30m），從而帶來減少每天的管纜回撤、生產(chǎn)中不再出現(xiàn)“三站”搬家造成的停產(chǎn)、“三站”到工作面的電壓降管壓降低、“三站”發(fā)生故障時(shí)工作面管理人員易指揮和參與處理快等好處。12、通過采煤機(jī)與工作面運(yùn)輸機(jī)的配套設(shè)計(jì)，研制出工作面運(yùn)輸機(jī)電纜槽加蓋、采煤機(jī)自動(dòng)開蓋技術(shù)，解決了大傾角工作面煤炭飛進(jìn)電纜槽，進(jìn)而造成電纜夾兜煤、煤矸沖擊砸傷電纜水管等問題。這項(xiàng)技術(shù)國內(nèi)外未見先例。13、通過采煤機(jī)與工作面運(yùn)輸機(jī)的配套設(shè)計(jì)，研制出采煤機(jī)無極拖纜技術(shù)，解決了大傾角工作面采煤機(jī)下行時(shí)電纜夾有時(shí)不自行下滑的問題。這項(xiàng)技術(shù)國內(nèi)外未見先例。第三章大傾角煤層綜采主要技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r一、防止工作面煤矸下滾下竄傷人技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r為了防止工作面煤矸下滾下竄傷人，各煤礦和液壓支架設(shè)計(jì)單位想了不少辦法。主要辦法如下。1、掛網(wǎng)遮擋法。就是沿工作面整個(gè)傾斜長度掛網(wǎng)。網(wǎng)用麻繩或塑料繩編織而成，網(wǎng)孔5厘米左右。網(wǎng)上端與每架液壓支架頂梁下方所設(shè)的掛鉤相連，網(wǎng)的下端與工作面運(yùn)輸機(jī)電纜槽側(cè)相連，中間有一定的松弛度，以適應(yīng)推溜拉架，使推溜拉架時(shí)不會(huì)被拉壞。該網(wǎng)將工作面與機(jī)道隔開，可擋住機(jī)道飛向工作面的大塊煤矸。有的礦為了減小網(wǎng)孔和增加網(wǎng)的強(qiáng)度還設(shè)兩層網(wǎng)。這一作法主要用于傾角不很大工作面。2、液壓支架頂梁下方吊簾法。就是在液壓支架頂梁下方順頂梁方向較密的掛一排圓環(huán)鏈，一直掛到工作面運(yùn)輸機(jī)邊。每隔幾架液壓支架掛一架。該作法能使工作面上方飛下來的大塊煤矸碰到圓環(huán)鏈時(shí)得到破碎并衰減動(dòng)能。3、旋轉(zhuǎn)保護(hù)板隔離法。就是在每架液壓支架頂梁下設(shè)一既能上下轉(zhuǎn)動(dòng)，又左右能轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度的金屬板，該板向下轉(zhuǎn)來與工作面運(yùn)輸機(jī)電纜槽搭配將機(jī)道與工作面隔開。如果上架的保護(hù)板與下架的保護(hù)板間能夠搭接